Naam:
Groep:_
Klas:_
D a t u m : _l _ l _
P1 Magnetisme P1.1
Doel van de oefening De eigenschappen van permanente magneten nagaan.
P1.2
B.enodigdheden 2 staafmagneten t hoefijzermagneet 5 verschiliende stukjes metaal nI. r1zer,koper, staal, tin en aluminium 1 stukje hout 1 stukje kunststof ijzervijisel - papierklemmen 1 kompasnaald 1 ve1transparantof papier overheadprojector(eventueel)
P1.3
Proeve n Proef
'1 MATERIAAL
a Neem een staafmagneet en controleer welke materialen aangetrokken worden door deze magneet.
**r*a^o,*o
izer
b Zet een kruisje naast de materialen die aangetrokken worden (tabel p1.1). hout :kunststof tabel P1.1
Proef
2
Neem-rru een kompasnaald en een magneeLnaald en ga na welke de noordpool en welke de zuidpool is. Let erop dat de polen van beidé magneten niet met "liuu, in aanraking komen. Maak de proefopstelling van fig. P1.1. Noteer op de figuur de noordpool (N) en de zuidpool (Z) van de staafmagneet.
N
fig. P1.1
P r o e v e1n M a g n e t i s m e 1 6 3
Proef 3 Leg een staafmagneet plat op tafel of overheadprojector en leg over de staafmagneet een transparant of tekenpapier. Strooi nu gelijkmatig ijzervijlsel over de magneet.
b Noteer je waamemingen bij fig. P1.2.
Íig. P1.2
Proef 4 Leg een hoefijzermagneet'p1at op tafel en leg over de magneet een transparant. Strooi nu gelijkmatig ijzervijlsel over de bedekte magneet. Tik een paar maal voorzichtig tegen het transparant. Noteer je waarnemingen bij fig. P1.3.
fig. P1.3
Proef 5 a Neem twee staafmagneten en voer de vier proefopstellingen uit van hg. P7.4. Leg telkens één magneet op twee ronde potloodstokjes zodanig dat de magneet gemakkelijk kan bewegen. b Duid d.m.v. 2 pijlen tussen de magneten aan of je te maken hebt met een afstotende of aantrekkende kracht.
.//
,//
fig. P'J..4
Proef 6 a Neem twee staafmagneten en plaats ze met de ongelijknamige polen naar elkaar. Plaats tussen de twee magneten een stukje hout (fig. P1.5). Leg terug een transparant blad met ijzervijlsel erop en tik een aantal keer voorzichtig tegen het blad. b Noteer je waarnemingen bij fig. P1.5.
Íig. P1.5 164
P r o e v e1n M a g n e t i s m e
c Plaats nu de twee staafmagnetenmet de gelijknamige polen naar elkaar (fig. P1.6).Leg terug een transparantblad met ijzervijlsel erop en tik een aantal keer voorzichtig tegenhet blad. d Noteer je waarnemingen bq hg.P1.6.
fig. P1.6
Proef
7
a Neem twee staafmagneten en plaats ze met de ongelijknamige polen naar elkaar. Plaats tussen de magneten één sluitring (fíg.P7.7). Leg terug een transparant blad met ijzervijlsel erop en tik een aantal keer voorzichtig tegen het blad.
b Teken de veldlijnen bij Íig.PL.7.
mzz@-/ZZZm fig. P1.7
Proef 8 a Plaats twee staafmagneten met hun gelijknarnige polen achtereenvolgens op 0,5 cm, 1 cm en 1,5 cm van elkaar. Leg daarvoor één magneet op twee ronde pot':t.
{ 'b :t","-t z:De aístotingskracht/ aantrekkin&skrachtr.s het grootstbij een afstand van 0.5 cm /1" cm / 1.5 cm. c Plaatst twee staafmagneten met hun ongelijknamige polen achtereenvolgens op 0,5 cm, 1 cm en 1,5 cm van elkaar. Leg daarvoor één magneet op ronde potloodstokjes.
,'::,
o i;;t:i"Tl:"r
is hetgrootstbijeenafstandvan
Proef 9 a Breng eerst het uiteinde van een staafmagneet in de nabijheid van een hoeveelheid papierklemmen. Doe vervolgens hetzelfde met een hoefijzermagneet. b vaststelling: De rnagneètkracht van een hoefijzermagneet is sterker/ zwakkerdan die van een staafmagneet omdat de polen dichter'/ aerd.ervan elkaar gelegen zijn. P r o e v e1n M a g n e t r s m e 1 6 5
Naam
Nr:_
Groep:_
Klas:_
Datum:_l_/_ i-.-.
P1.4
Opgaven a Geef twee voorbeeldenvan een masnetischestof.
b Geef twee voorbeelden van een niet-magnetische stof.
c Welke metalenwordt door de magneet aangetrokken? D ijzer D aluminium
Q staal tr tin'
O koper
d Hoe kan je de polen van een magneetbepalen? í ri e De magnetische krachtwerking Ie lijn / de uiteinden. f
van een staafmagneet is het sterkst aan de neutra-
Hoe kan je aan de veldlijnen zien dat je te maken hebt met afstotende of aantrekkende kracht?
g Ongeli.jknamigepolen Gelijknamige polen
elkaar elkaar
h Door welke materialen gaan veldlijnen gemakkelijkea m.a.w. welke hebben een grotere doordringbaarheid.
C lucht 0 staal
O ijzer D hout
i
Door een sluitring tussen twee staafmagneten te plaatsen is de weg van de krachtliinen ueranderd/ seliik sebleuen.
j
D" wederzijdse krachtwerking van twee magneten afstand tussen twee magneten grcluJ_kleina wordt.
verzwakt naargelang de
k Waarom moeten computerschijfjes en videobande4 uit de nabijheid van magneten gehouden worden?
I
166
Bepaal i. fig p1.8 de noord- en zuidpool van de magneet. Noteer op de figuur. Buiten de magneet lopen de veldlijnen van
..... naar
Binnen de magneet lopen de veldlijnen van
..... naar
P r o e v e1n M a q n e t i s m e
fig. P1.8
m Bepaal in fig p1.9 de noord- en zuidpool van de magneet. Noteer op de figuur.
Buiten de magneetlopen de veldlijnenvan
..... naar
Binnen de magneet lopen de veldiijnen van
..... naar
Íig. P1.9
Naslagwerk: .
Magrretische veldlijnen rondom een staafmagneet
Bemerkingen
Resultaat
P r o e v e1n M a g n e t i s m e 1 6 7
Naam
Groep:_
Klas:_
D a t u m : _l _ / _
P2 E l e k t r o m a g n e t i s m e P2.1
Doel van de oefening De sterkte van het magnetisch veld in een spoel nagaan indien je het aantal windingen en de stroomsterkte verandert. De sterktevan het magnetischveld nagaanindien je een ijzerenkern in de spoel plaatst. De aantrekstroomen de houdstroom door meting bepalen.
P2.2
Benodigdheden 1 spoel van 600windingen 1 spoel van 1200windingen l magneetnaald 1 stalenkern 1 U-kern verbindingskabels papierklemmen 1 regelbaregelijkspanningsvoeding type:
P2,3
Proeven a Schakel een spoel van 600 windingen in serie met een A-meter op een regelbare gelijkspanningsvóeding (fig. P2.1). b Regel d.m.v. de regelbare gelijkspanningsbron de stroomsterkte door de spoel tot 1 A. c Plaats nu de magneetnaald zodanig dat de naaid praktisch géén invloed meer ondervindt van het magnetische veld. d Vergroot nu de stroomsterkte door de spoel tot 2 A.
ÍigP2.1
P r o e v e2n E l e k t r o m a g n e t i s m1e6 9
e Wat stel je vast?
\y'erplaats bij dezelfdestroomsterkte(z A) en hetzelfdeaantalwindingen (600)de magneetnaaldzodanig dat de naald praktisch geeninvloed meer ondervindt van het magnetischeveld. g
o
Schakelde bron af.
h Vervang op dezelfde plaats de spoel van 600 windingen door een spoel van
1200windingen. I
Schakelde bron aan. Wat stel ie vast?
k Schakel de bron af. Breng bij een zelfde stroomsterkte (2 A) en hetzelfde áanta1 windingen (1200) een aantal papierklemmen in de nabijheid van de kern van de spoel (fig. P2.2). m Schakel de bron aan.
n Noteer het aantal aangetrokken papierklemmen. o Schakel de bron terug af. p Plaats nu de spoel met eenzelfde aantal windingen (1200) op een U-kern.
figP2.2
170
P r o e v e2n E l e k t r o m a g n e t i s m e
q Schakel de bron aan (zelfde stroomsterkte) (fig. P2.3). Noteer het aantal aangetrokken papierklemmen.
figP2.3
Maak de meetopstelling van fig. P 2.4rnet een Ameter in serie met een spoel en aangesioten op een regelbare bronsparrring. De lamp wordt aangesloten op het maakcontact van het relais.
ÍigP2.4
u Noteer de gegevens vermeld op het relais: v Regel de bronsparming vanaf 0 V tot wanneeÍ het lampje brandt. Relais aangetrokken. De gemeten aantrekstroom bedraagt: Verminder geleidelijk de bronspanning tot wanleer de lamp niet meer brandt. De gemeten houdstroom bedraagt: ....
P r o e v e2n E l e k t r o m a q n e ï i s m1e7 1
N r :_
Naam
P2.4
Groep:_
Klas:_
Datum:_l_l_
Opgaven a Van welke drie factoren hangt de sterkte van een elektromagneet af?
b Als men het aantal windingen verdubbelt en de stroomsterkteblijft gelijk, dan zal / halueren de kracht oerdubbelen c Wat za\ je tn de praktijk wijzigen om de kracht te vergroten?
d Lr de technischespeciíicatiesvan een relais vinden we het volgende terug: Nominale sparming: 12 V (VDC) Nominale stroomsterkte:126mA Het opgenomenvermogenbedraagtongeveer1,5W. Berekenhet opgenomenvermogen en controleerof deze gegevensjuist zijn.
De eesevens ziin wel / niet iuíst. e Een relais van24 V trekt aan bij 80% van zijn nominale aansluitspanning en valt aÍbíj 75% van zijn nominale aansluitspanning. Bereken de aanspreekspanning: Bereken de afvalsparming: f
Voor toepassingen bij 200 VDC, wordt een relais met een nomjnale spanning van 100 VDC en een nominale stroomsterkte van 15,1 mA voorzien van een vaste weerstand. Bereken deze weerstand: Wat is de praktische waarde ervan in de E-12 reeks? Deze weerstand wordt in serie/parallel geschakeld.
Naslagwerk: .
Magneetveld rond een stroomvoerende draad URL : http : // www.walter-fendt. de / ph14n1 / mfwire
.
Magnetisch veld in een spoel: URL: http : // m icro. ma cnet.fsu.edu / eiectrom as./ iav a / f ar adav /
.
Magnetisch veld in een spoel en kompas: URL : httn : // rnícro.masnet. fsu.ed r-r/ electrom ae./ iav a / compass/
Bemerkingen
172
nl.htm
P r o e v e n 2E l e k t r o m a g n e t i s m e
Resultaat
Naam.
Nr:_
..,
Groep:_
KIas:_
D a t u m : _/ _ / _
.t:--
.tt::
P 3 E l e k t r o d y n a m i s ck h r aec h t e n P3.1
Doel van de oefening Aantonen dat een stroomvoerendegeleider geplaatstin een magnetischveid een Lorentzkracht ondervindt. De eigenschappenvan deze Lorentzkrachtenvaststellen. De Lorentzkrachtin een motor, draaispoelmeteren luidsprekerbestuderen.
P3.2
Benodigdheden hoefijzermagneet geleider die vrij kan opgesteld worden stator met poolschoenen twee permanentemagneten rotor met commtrtator twee borstels verbindingssnoeren 1 A-meter van het draaispoeltype type: lregeibaregelijkspanningsbron
P3.3
Proeven
P3.3.1
Aantonen
van
type:
de Lorentzkracht
:'it
fig. P3.1
Maak de proefopsteiling van fig. P3.1. De bronspanning is afgeschakeld. Breng een stroomloze geleider horizontaal aan tussen de polen van een hoefmagneet en zorg ervoor dat deze geleider vrij kan bewegen. P r o e v e3n E l e k t r o d y n a m i skcr ha ec h t e n
173
b Wat stel je vast? (doorstreep wat foutief is) niet. / beweegt De geleider beweegt
c Schakel de bronspanrring om en stuur nu een volcloende grote gelijkstroom door de geleider.
Deze kracht noemen we de De geleider beweegt in de hoefijzermagneet naar buitrn / binnen. Keer nu de polariteiten van de spanningsbron om zodat de stroom in de tegenovergestelde zin loopt.
Behoud de stroomzin zoals in punt e, maar wissel de polen van de hoefijzerrnagneet om.
h ,Wat btel je vast?
,]:.
Vergroot in dezelfde meetopstelling de stroomsterkte door de geleider.
17 4
P r o e v e3n E l e k t r o d v n a m i skcrhaec h t e n
P3-3.2
Krachtwerking van twee stroomvoerende naást elkaar
geteiders
a Maak de proefopstelling van fig. p3.2 waarblj twee draden in serie aangesloten worden op een spanrLingsbrondie kortstondig een kort_ sluitsfuoom kan leveren. De draden stel je het bestverticaalop.
tig. P3.2
Dit komt doordat er rond iedere stroomvoerendegeleider een aanwezigis en de veldlijnentussen de geleidersdezelfde /tegengsteldezin(bepalen met de kurkentrekkerregel) hebben, zodat ze elkaai afstotín/-aantrekken.' wanneer de stroom in tegengesteidezin door de geleidersvloeit dan
Maak,de proefopstelling van fig. p3.3 waarbij twee draden in parallel aangesloten worden op een spanrLingsbron. De draden stel je het best verticaal op.
fig. P3.3
Dit komt doordat er rond iederestroomvoerendegereidereen aanwezigis en de veldlijnen tussen de gelèiders dezelíde/ een tegengesteldezinhebben zodat ze elkaar afstoten / aantrekken.
wanneer de stroom in dezeifde zin door de geleidersvroeit dan
P r o e v e3n E l e k t r o d y n a m i skcr ha ec h t e n !
175
Nr:-
Naam:
P3.4
Klas:-
Groep:-
D a t u m : -l - l _ .
Opgav'en a Hoe noem je de kracht die een,stroornvoeÍendegeleider ondervindt in een magnetisch veld?
b Wat zijn de voorwaarden opdat een Lorentzkracht zou inwerken op een geleider?
c Teken in de onderstaandevier gevallen de zin van de Lorentzkracht (fig. rc.a).
t
l
L:_l a
t
l
t
N
l
l
t
t ll
, Í . ,
z l
lt ' lI
.
l l
l
l
l N l I
I
t
L1
l
a f---l l - l
fig. P3.4
Wat zal er gebeurenmet de zin van de Lorentzkracht als je de zjn van de stroom en de zin van het magnetisch veld sarnen omkeert?
Op twee evenwijdige stroomvoerende geleiders is er een elektrodynamische krachtwerking. Hoe is deze krachtwerking bij: geleiders met de stromen in dezelfde zir.? -' geleiders met de sttomen in tegengesteldezin?
Tïvee evenwijdige geleiders met tegengestelde st4oomzin zijn getekend in fig. P3.5, duid de zin van de veidlijnen tond de geleiders a?r:.,alsook de bewegingszin van de geleiders.
fig. P3.5
176
P r o e v e3n E l e k t r o d y n a m i skcrhaec h t e n
1..
g De meest gebruikte A- en V- meters maken gebruik van een draaispoelmeter (fig. P3.6).Tussende uitgesnedenpolen van een sterke permanente magneet is een vaste zachtstalenkern geplaatst met daarrond een vrijdraaiend spoeltjewaarop de naald bevestigdis.
permanente magneet
fig. P3.6
Tekenbij de vereenvoudigdefig.P37 en P3.8waar slechtséénwinding getekend is de Lorentzkrachtalsook de bewegingszinvan de naald.
fig. P3.7
fig. P3.8
Een elektromotor hg.3.9 kan bestaan uit een vast gedeelte, de stator met een permanente magneet en een draaibaar gedeelte, de rotor, die een aantal windingen bevat, aangesloten op een communtator. De commutator zorgt ervoor dat de stroomzin ten gepaste tijde wordt omgewisseld. De aan- en afuoer van de stroom gebeurt door een stel borstels.
-
fig. P3.9
Íig. P3.10
a
Tekenbij de veÍeenvoudigdefig. P3.9en P3.10de Lorentzkrachtalsookde draairíchting van de motor. j
Hoe kan je de draaizin van de motor omkeren?
P r o e v e3n E l e k t r o d y n a n r i sk cr ahceh t e n
177
k Wat zaI er gebeuren met de draaizin ais je de polen van de magneet omkeert bij de motor en terzelfdertiid de skoomzin in de windingen?
Wat is het gevolg voor de werkir'tg van de motor als de borstels versleten (b.v. te kort geworden) zijn?
Duid met eenpijl de bewegingsrichting van de conus van een luidspreker aan in de volgende twee gevallen (fig. P3.11).Pas de regel van de linkerhand toe.
fig. P3.11
Nasiagwerk: . Lorentzkracht ,., IIRL : http :// vrww.waiter-f endt.de/ph14n1/ lorentzf orce_nl.htm . Motor URL : http :// w v,rw.walter-fendt.d e/ ph7 4nL/ eIectri cmot or-nl.htm . Luidspreker in werking in doorsnede: URL: http: //micro.masnet.fsu.edu/electromaE/iava /speaker/
" a ,
174
,
,
'
.
t
Proeve3 n E l e k t r o d v n a m i s ckhr ae c h t e n
Naam:
N r :_
G r o e p_.
K l a s_:
D a t u m_:
/_
l_
P4 E l e k t r o m a g n e t i sicnhdeu c t i e (A) P4.1
Doel van de oefening Het magnetisch inductieverschijnsel aantonen. Aantonen dat het opwekken van een spanning afhankelijk is van de bewegingssnelheid, het aantal windingen en de sterkte van het magnetísch ve1d.
P4.2
Benodigdheden 1 spoel van 600 windingen 1 spoel van 1200windingen 1 staafmagneet 1A-meter type:
P4.3
Proeven Geïnduceerde
emk
in een spoel door beweging
a Maak de opstelling van fig.P4.I waarbij de spoel 600 windingen bevat.
Beweeg de staafmagneet met zijn noordpool naar de spoel toe.
c Wat stel je vast? '
Tiek nu
$ig. Pa.\.
de magneet fig. Pa.l
fig. P4.2 Proeve 4 nE l e k t r 0 m a g n e itni sdcuhcet{i A e)
17g
f
Herhaal de punten b.en d een aantal keer. Door de staafmagneet heen en weer te bewegen, vloeit er
door de kring.
We draaien de staafmagneet or..r,zodanig dat je de zuidpool naar de spoel toe beweegt (fig. Pa.3). Wat stel je vast? De naald beweegt naar rechts/Iinks. De naalduitslag bedraagt:
Speelt de zin van het magnetisch veld eenro1? Íig. P4.3 I
Trek de magneetr.ritde spoel.
j
Wat stel je vast? De naald beweeet naar rechts/ linlcs. v
-
ue naa lclulrslaq Deo.raagt:
k Herhaal de punten b en d een aantal keer. 1 Houd de staafmagneet onbeweeglijk in de spoel m Wat stel je vast? De naald wiikt wel / niet uit. ., Ontstaàt er een emk?
n Beweeg nu de spoel orzor
rl ,- rn - - ' *e D ^on r - - 'eel '
o Wat stel je vast? Er wordt een
opgewekt.
Vul de volgende tekst aan. In een spoel die zich in een veranderend magnetisch veld bevindt, wordt een opgewekt. De polariteiten ervan zijn afhankelijk van de zin van de
1BO
P r o e v e4n E l e k t r o m a g n e t i isncdhuec t i(eA )
en van het
q Beweegde staafmagneeteersttraag en dan heel snel heen en weer in de spoe1. r Wat stel je vast? De naalduitslag bedraagtbij de trage r-ritwijking: De naalduitslagbedraagtbij de snelleuitwijking: ' :
'
[Je urtstagvan ctew\zeï rs gI$er_l_Ekruer_ geworden naarmatede snelheid toeneernt. r
I
|
|
Vervang de spoel van 600 windingen door een van 1200 windingen (fig. P4.4). Beweeg de staafmagneet in de spoel. Wat stel je vast? ,
',' ,:
l
,
.
,
,
:
'. ':r,,,,:..,,,
De naálduifslagbedraagt:,..,.
.r,,,
Vergelekenmet voorgaandemetingen kun je stellendat de opgewekte emk "sroter/ kleineris eeworden Y ' . DU een spoer mer rzuu wrndrngen.
Beweeg nu een zeer sterke staaÍmagneetin de spoei. fig. P4.4
Wat stel je vast? . ,, : , ' 1 ; . ' : , - . t , ' . , t - , , . , . , . ,1 , 1
: , ; , ,1, 1. ,
..',,'.tl. :,,.
De naalduitslag bedraagt: Hoe sterker het masnetisch veld. hoe sroter / kLeinerde opsewekte emk.
Doorstreepwat foutief is. - ue o?geweKreemK wordt groter als het aantai windineen ?roter / lcleiner wordt. , 1. - De opgewekte emk wordt groter als de snelheid. van: de: bewegíng qroter / u a -: , : kleinerwordt. ,- n" "pgówekte emk wordt groter als het magnetisch veld zzoakker/ sterker : wordt. l
r
P r o e v e4n E l e k t r o m a g n e ï i si nc d hu e c t i {eA )
1B 1
Nr:_
Naam
.
P4.4
Groep:_
Klas:_
Datum:_l_l_
Opgaven a Wanneerwordt er een emk opgewekt in een geleider?
b Welke spanningssoort wordt er opgewekt door de staafmagneet heen en weer te bewegen in de spoel?
. D: polariteiten van de opgewekteemk zijn afhankeiijk van:
d Wordt een emk opgewekt als het magnetisch veld in rlst is ten opzichte van de spoel? Verklaar.
e De grootte van de opgewekte emk is afhankelijk van:
f
Als je het aantal windingen verdubbelt dan za7de opgewekte emk: D verdubbelen E halveren tr gelijk blijven
g Als je de snelheid halveert dan zal de opgewekte emk: Q verdubbelen D halveren D gelijk blijven h Als je op een luidspreker een gevoelige A-meter aansluit en je drukt op het membraam dan beweegt een spoeltje in het veld van een sterke permanente magneet. De A-meter geeft een bepaalde aanduidittg. Op welk principe is dit gebaseerd?
Naslagwerk: .
Met een beweegbare rnagneet inductiesparrr-ing opwekken in een spoel LJRL:htto://micro.masnet.fsu.edu/electromae/tava/Íaradav2/lndex.html
.
Generator met en zonder commutator URL : http : // w ww.w alter-f endt. il e / ph1 4rt / gener ator-nl.htm
Bèmerkingên"
142
P r o e v e4n E l e k t r o m a q n e t i sÍcnhdeu c t i (eA )
l.Resultàat ,
Naam:
P 5 *-,trr* P5.1
r.,r,nr';*;;,
(r';"'
Doel van de oefening Aantonen dat een emk kan worden opgewekt zonder dat de geleider of magneet beweegt. Wederzijdse inductie nagaan. Door metingen het principe van een transformaror nagaan. De wet van Lenz aantonen.
P5.2
r
Benodigdheden 1 drukknop 1 regelbareweerstand 2 spoelenvan 600windingen 1 spoel van 1200windingen 1 U-kern met juk 2lampen 12V / 0,I A 1 voltmeter
type:
1 wisselsparuringsbron type: 1 gelijksparmingsbron type: 2 ampéremeters
P5.3
Proeve n
P5.3.1
Wederzijdse
inductíe
--|-_l
\
secundatrespoel
fig. P5.1 Proefopstelling wederzijdse inductie
Maak de meetopstelling van fig. P5.1 en plaats twee spoelen van 600 windingen op een U-kern. Om de magnetische tegenstand zo klein mogelijk te houden, plaatsen we een juk over de U-kern. P r o e v e5n E l e k ï r o m a g n e t i si nc d hu e c t i (eB )
1 83
t'.',
c Sluit een gelijkspanningsbronvan 9Y,via een schakelaarS, aan éénvan de spoe1en.Die spoel heet de primaire spoel. d Slr.ritde V-meter aan op de anderespoel:de secundairespoel. e Druk op de drukknop en laat herrr terug los. f
Herhaal dit een aantalmalen.
g Wat stel je vast?
Bij het indrukken van de schakelaar S wijkt de
I
h Vervang de secundaire spoel van 600 windingen door een spoel van dingen. i
Drt,k op de drukknop en laat hem terug los.
j
Herhaal dit een aantal malen.
k Wat stel je vast?
Bii het indrukken van de schakelaar S wijkt a" V--"t.,
uit naar rechts/ Iinks:
\ij keert terug naa.r Bii het loslaten van de schakelaarS wiikt de V-meter uit naar rechts/ linlcs: ruj t"urt terugnaar
,' V.
Maak de meetopstelling van fig. P5.2 waarbij de schakelaar vervangen wordt door een regelbare weerstand. Schakel de regelbare weerstand snei in en uit zodat eÍ een voortdurende stroomtoename en -afname ontstaat. Herhaal dit een aantal malen. Íig. P5.2 Opstelling met regelbare weerstand
144
P r o e v e5n E l e k t r o m a g n e t i isncdhuec t i1eB )
o Wat stel je vast?
1')
í
Maak de meetopstelling van fig. p5.3 met twee spoelen van 600 windingen. De primaire spoel (\) wordt aangesloten op een wisselsparrniirgsbron van 5 V en op de secundaire spoel ({) wordt een V-meter aangesloten
N^
fig. P5.3 Opbouw van een transformator
Noteer in de tabel de aanduiding van de V-meter (Ur) over de secundaire spoel. Ve1\oog de primaire spanning (Uo) naar
10v. Noteer in de tabel de aanduiding van de V-meter. Vervang de secundaire spoel van 600 windingen door een spoel van 1200 windingen en sluit terug 5 V aan. Noteer in de tabel de aanduiding van de V-meter. Verhoog de primaire spanning naar 10 V. Noteer in de tabel de aanduiding van de V-meter. Verwissel de beide spoelen zodanig dat de primaire spoel 1200windingen heóft en de secundaire spoel 600 windingen.
Bouw van een transformator
z Noteer in tabel P5.1 de aanduiding van de V-meter. U^ v
Aís
F
5V
600,
600
10v
600
600
5V
600
1200
10v
600
1200
10v
1200
600
US
tabel P5.1
P r o e v e5n E l e k t r o m a g n e t i si nc d hu e c t i 1e B )
185
P5.3.2
Zelfinductie Maak de meêtopstelling van Íig. P5.4 met in de ondersG tak een spoel van 1200windingen met U-kem *aarover een juk is aangeslotenoP een gèlijkspanning van 1,5V. R ii.een regelbare weerstand die moet ingesteld worden op dezelfdeweerstandswaardeals die van de spoel. Sluit nu de schakelaar en let op de beide gloeilampen en A-meters. Open na een tijd de schakelaar. c Herháal deze handeling een aantal malen. . t
:
d Wat stel je ie vast?
1:86
P r o e v e5n E l e k t r o m a g n e t i si cnhdeu c t i {eB )
fig. PS.a
Naam:
N r :*
P5.4
G r o e p_:
K l a s_:
D a t u m_:
l_
l_
Opgaven a waarom wordt er een sluitstuk of juk geplaatstover de U-kem (fig. p5.1)?
b Wat versta je onder prímaire en secundaire spoel van een transformator? Pïlmaue sPoei:
secundairespoel: c warrneerwordt er een kortstondigeinductiespanningopgewekt (fig. p5.1)?
d Wordt er in de secundaire spoel een spanning opgewekt als de stroom in dp nrimaire constant btiift? Verklaar.
e Duidt de V-meter in fig P5.1 een sparrring aan als de schakelaarreeds geruime tijd geslotenis? Verklaar.
f
De inductiesparLrLing in de secundaire spoel is groter naarmate het aantal win-
dingen
is (tabelP5.1).
g Waardoorwordt de zin van de inductiespanningbepaald (fig.pS.2)?
h Waaruit bestaat een transformator principieel?
i
Waarom is een transformator niet.bruikbaar bij een constante gelijksparming?
j
Als de secuadaire spoel dubbel zoveel windingen heeft als de primaire spoel dan is de secundaire sparrrtng de hel,ft/ het dubbelevan de primaire spanning.
.
Als de primaire spoel dubbel zoveel windingen heeft als de secundaire spoel clan is de secundaire spanntng de helít / het dubbelevan de primaire spanning. Het aantal windingen en de spanningen zijn dus recht / omgekeeider.enrtdig. k Kruis de juiste formule aan. fl I
llN" .rn=.."
u, No
D
l-l- N,_P=,f
u, N,
E
NN^ P= t
u, uo
De primaire spoel bevat 1200 windingen en de secundaire spoel 300 windingen. De bronspanning bedraagt 10 VAC. Bereken de secundaire spanning,
P r o e v e5n E l e k t r o m a g n e t t si nc dh ue c t i{eB )
1 87
m Op welke spanrLingssoortmoet de autotransformator in fig. P5.5aangeslotenworden? tr gelijkspanning tr wisselspanning E geen belang Waarom is het verschijnselin de tak met de spoel verschiilendt.o.v.de tweedetak met de regelbareweerstand? fig. P5.5
Naslagwerk: .
De wet van T-errz,richting van inductiestroom: http : / /micro.masnet. fsu.edu / electromae /iava / lenzlaw /
.
Tïansformator, invloed van Np en Ns op spanningen: hthr : / / micro.maenet.fsu.edu / electromae /iava / transformer /
.
lnductiestroom opwekken d.m.v. een fluxverandering: http: / /micro.maenet.fsu.eciu/ electromae/iava / faradavl
.
De werking van een metaaldetector: hftp: / / micro.masnet.fsu.edu / electromae / iava / de tector /
Bemerkingen
188
P r o e v e5n E l e k t r o m a g n e t l si cnhdeu c t i (eB )
Resultaat
